温州3D打印

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3D打印技术及原理简介

    

3D打印技术又叫三维打印。我们通常说的打印,是将设备扫描到的信息成像在纸上的过程。这个过程是在一个平面(即XY方向)上的工作过程,所以通常的打印是二维的。而三维打印,顾名思义,就是增加了一个维度,即垂直于平面方向(即Z方向)。这是首先,把一个三维实体,按照某一个方向(这个方向看成Z方向)分为若干层;然后,对每一层的实体进行填充,填充完一层后,沿着分层方向上升一个层高进行下一层的填充;最后,一层一层叠加就完成了三维打印,待所有层都填充完毕后,就完成了一个实体的三维打印。因此,3D打印技术又被称为增材制造(Additive Manufacturing,AM)。


3D打印技术的每个步骤的详细内容如下所述:


  1. 建模:利用三维建模软件(常见的有SolidWorks,Pro/E,CAD等)或者扫描仪得到三维模型。这一个步骤可以表现出设计的个性化,设计人员可以根据自己的需要,设计出合适的三维模型。或者可以用扫描仪来采集数据,得到符合设计者意愿的三维模型
  2. 转换:当前,3D打印的主流文件格式STL。因此,在三维建模软件中得到想要的模型后,还需要将三维模型文件转换成STL格式的文件。这一步,在三维建模软件中另存一下即可
  3. 分层切片:因为3D打印是逐层打印的,所以在得到STL文件之后,需要对STL文件进行分层切片处理,就是把三维模型按照一定的方向分成若干层,即做出平面与实体模型的交线。因为三维模型是封闭的,所以得到的交线也应该是封闭的,形成完整的轮廓。当分层厚度约小时,层数约多,所得的模型精度就越高,这样就减小了由于分层处理带来的台阶效应
  4. 填充路径规划:在模型分层完成后,要对每一层中的实体部分进行填充的路径规划,这是打印头逐层叠加中的运动轨迹。在路径填充中,应该跳过空心部分,只对实体部分进行填充。这就要首先识别内外轮廓,按从实体外到实体中心的顺序,由外轮廓到内轮廓就是实体部分,需要填充;由内轮廓到外轮廓或者内轮廓里面没有轮廓了,那就是空心部分,需要跳出。填充路径规划一般用效率高,精度高的复合填充方法。最后输出路径信息,在需要填充的两点之间做一个打印信号,将信号传送给送料的步进电机,使其送料工作;在不需要填充的两点间给步进电机做一个停止的信号,那么,在这两点间不需要填充
  5. 打印:将输出的填充路径的信号输入给机构的控制系统,同时将送料步进电机的停转信号输入步进电机的控制系统,这样,两个工作配合进行,就可以完成一层一层的打印,完成逐层叠加制造



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2020-01-10 15:57:48